調用本地方法時，JVM必須做什麼？

Question

調用Java方法聲明爲native時，JVM運行時必須執行的常見步驟是什麼？

HotSpot 1.8.0 JVM如何實現JNI函數調用？涉及哪些檢查步驟（例如，返回後的未處理異常？），JVM要執行哪些簿記（例如本地引用註冊表？）以及控制權在調用本地Java方法之後的位置？如果有人能夠提供本地HotSpot 1.8.0代碼的入口點或重要方法，我也會很感激。

聲明：我知道我可以自己閱讀代碼，但事先的解釋有助於快速找到我的代碼。另外，我發現這個問題值得谷歌搜索。 ;）

Answer 1

與簡單的C函數調用相比，從Java中調用JNI方法相當昂貴。 熱點通常執行以下大多數步驟來調用JNI方法：

1. 創建堆棧幀。
2. 根據ABI將參數移動到正確的寄存器或堆棧位置。
3. 將對象引用包裝爲JNI句柄。
4. 獲取用於靜態方法的JNIEnv*和jclass並將它們作爲附加參數傳遞。
5. 檢查是否應該調用method_entry跟蹤功能。
6. 如果方法是​​，則鎖定對象監視器。
7. 檢查本地函數是否已鏈接。函數查找和鏈接是懶惰地執行的。
8. 將線程從in_java切換到in_native狀態。
9. 調用本機功能
10. 檢查是否需要安全點。
11. 將線程返回到in_java狀態。
12. 如果鎖定，解鎖監視器。
13. 通知method_exit。
14. 解包對象結果並重置JNI處理塊。
15. 處理JNI異常。
16. 刪除堆棧幀。

此過程的源代碼可在SharedRuntime::generate_native_wrapper找到。

正如您所看到的，開銷可能很大。但在許多情況下，上述大多數步驟都不是必需的。例如，如果一個本地方法只是對一個字節數組執行一些編碼/解碼，並且不會拋出任何異常，也不會調用其他的JNI函數。對於這些情況，HotSpot有一個稱爲Critical Natives的非標準（並且未知）約定，討論了here。